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什么是鋰?

2009年10月28日 11:50 www.1cnz.cn 作者:佚名 用戶評論(0
關鍵字:鋰電池(169736)
什么是鋰?
鋰號稱稀有金屬,其實它在地殼中的含量不算稀有,地殼中約有0.0065%的鋰,其豐度居第二十七位。已知含鋰的礦物有150多種,其中主要有鋰輝石、鋰云母、透鋰長石等。海水中鋰的含量不算少,總儲量達2600億噸,可惜濃度太小,提煉實在困難。某些礦泉水和植物機體里,含有豐富的鋰。如有些紅色、黃色的海藻和煙草中,往往含有較多的鋰化合物,可供開發利用。我國的鋰礦資源豐富,以目前我國的鋰鹽產量計算,僅江西云母鋰礦就可供開采上百年。

  鋰不但是既輕又軟、比熱最大的金屬,而且還是在通常溫度下呈固體狀態的一般材料中最輕的一種,通常貯藏于煤油或液體石蠟中。純鋰的比重跟干燥的木材差不多,等于一般稱作輕金屬的鋁的密度的五分之一,幾乎只有同體積水的重量的一半。即使把鋰放到汽油中,它也會象軟木塞一樣輕輕地浮起來。

  在室溫條件下,鋰能和空氣中的氮氣和氧氣發生強烈的化學反應。由于鋰具有和氫、氧、氮、碳及氧化物、硅酸鹽等物質結合的能力,冶金工業部門把鋰作為捕氣劑、脫流劑,可以消除金屬鑄件中的孔隙氣泡、雜質和其他缺陷。

  熒光屏是把熒光物質涂在玻璃上制成的。不過這不是普通的玻璃,而是加進了鋰的鋰玻璃。在玻璃中加進鋰或鋰的化合物,可以提高玻璃的強度和韌性。

  把含鋰的陶瓷涂到鋼鐵或鋁、鎂等金屬的表面,形成一層薄而輕、光亮而耐熱的涂層,可作噴氣發動機燃燒室和火箭、導彈外殼的保護層。鋰與鋁、鎂、鈹等合作組成合:金,既輕又韌,已被大量用于導彈、火箭、飛機等制造上。

  潤滑劑中加進鋰的化合物,可以大大改善潤滑效能。此種潤滑劑適用于溫度在—50℃至200℃的范圍,因此被廣泛應用于航空、動力等部門的各種機械裝置和儀器儀表

  某些鋰的有機化合物,如硬脂酸鋰、軟脂酸鋰等,它們的物理姓能不隨環境溫度變化而改變,因此是二種安全可靠的潤滑劑,并具有永久性作用。如果在汽車的一些零件上加一次鋰潤滑劑,就足以用到汽車報廢為止。

  氫化鋰遇水發生猛烈的化學反應,產生大量的氫氣。兩公斤氫化鋰分解后,可以放出氫氣566千升。氫化鋰的確是名不虛傳的制造氫氣的工廠。第二次世界大戰期間,美國飛行員備有輕便的氫氣源——氫化鋰丸作應急之用。飛機失事墜落在水面時,只要一碰到水,氫化鋰就立即與水發生反應,釋放出大量的氫氣,使救生設備(救生艇、救生衣、訊號氣球等)充氣膨脹。

  堿性蓄電池組的電解溶液里有氫氧化鈉溶液,現在加入幾克氫氧化鋰溶液,蓄電池的使用壽命可以增加兩倍,工作溫度范圍可加大到-20℃----40℃。

  鋰——氯、鋰——硒之類的電池,已在手機、筆記本電腦以及某些國防軍事部門中得到應用。用鋰電池發電來開動汽車,行車費用只有普通汽油發動機汽車的三分之一。鋰高能電池是一種很有前途的動力電池。它重量輕,貯電能力大,充電速度快,適用范圍廣,生產成本低,工作時不會產生有害氣體,不至于造成大氣污染。由鋰制取氚,用來發動原子電池組,中間不需充電,可連續工作20年。

  氫彈里裝的不是普通的氫,而是比普通氫幾乎要重一倍的重氫或重二倍的超重氫。用鋰能夠生產出超重氫——氚,還能制造氫化鋰、氘化鋰、氚化鋰。早期的氫彈都用氘和氚的混和物作炸藥,當今的氫彈里的爆炸物多數是鋰和氘的化合物——氘化鋰。我國1967年6月l7日成功地爆炸的第一顆氫彈,其中的炸藥就是氫化鋰和氘化鋰。1公斤氘化鋰的爆炸力相當于5萬噸烈性梯恩梯炸藥。據估計,l公斤鈾的能量若都釋放出來可以使一列火車運行4萬公里; l公斤氘和氚的混和物卻可以使一列火車從地球開到月球;而I公斤鋰通過熱核反應放出的能量,相當于燃燒20000多噸優質煤,比1公斤鈾通過裂變產生的原子能人10倍。

  元素名稱:鋰

  元素原子量:6.941

  元素類型:金屬

  原子序數:3

  元素符號:Li

  元素中文名稱:鋰

  元素英文名稱:Lithium

  相對原子質量:6.941

  核內質子數:3

  核外電子數:3

  核電核數:3

  質子質量:5.019E-27

  質子相對質量:3.021

  所屬周期:2

  所屬族數:IA

  摩爾質量:7

  氫化物:LiH

  氧化物:Li2O

  最高價氧化物:Li2O

  密度:0.534

  熔點:180.5

  沸點:1347.0

  外圍電子排布:2s1

  核外電子排布:2,1

  顏色和狀態:銀白色金屬

  原子半徑:2.05

  常見化合價+1

  發現人:阿爾費德森 發現年代:1817年

  發現過程:

  從金屬與酸作用所得的氣體中發現氫。 1817年,瑞典的阿爾費德森,最先在分析透鋰長石時發現了鋰。

  元素描述:

  銀白色的金屬。密度0.534克/厘米3。熔點180.54℃。沸點1317℃。是最輕的金屬。可與大量無機試劑和有機試劑發生反應。與水的反應非常劇烈。在500℃左右容易與氫發生反應,是唯一能生成穩定得足以熔融而不分解的氫化物的堿金屬,電離能5.392電子伏特,與氧、氮、硫等均能化合,是唯一的與氮在室溫下反應,生成氮化鋰(Li3N)的堿金屬。由于易受氧化而變暗,故應存放于液體石蠟中。

  元素來源:

  在自然界中,主要以鋰輝石和鋰云母及磷鋁石礦德形式存在。由電解熔融德氯化鋰而制得。

  元素用途:

  將質量數為6的同位素(6Li)放于原子反應堆中,用中子照射,可以得到氚。氚能用來進行熱核反應,有著重要的用途。鋰主要以硬脂酸鋰的形式用作潤滑脂的增稠劑。這種潤滑劑兼有高抗水性、耐高溫和良好的低溫性能。鋰化物用于陶瓷制品中,以起到助溶劑的作用。在冶金工業中也用來作脫氧劑或脫氯劑,以及鉛基軸承合金。鋰也是鈹、鎂、鋁輕質合金的重要成分。

  元素輔助資料

  鋰是繼鉀和鈉后發現的又一堿金元素。發現它的是瑞典化學家貝齊里烏斯的學生阿爾費特森。1817年,他在分析透鋰長石時,最終發現一種新金屬,貝齊里烏斯將這一新金屬命名為lithium,元素符號定為Li。該詞來自希臘文lithos(石頭)。

  鋰發現的第二年,得到法國化學家伏克蘭重新分析肯定。

  鋰在地殼中的含量比鉀和鈉少的多,它的化合物不多見,是它比鉀和鈉發現的晚的必然因素。

  鋰,原子序數3,原子量6.941,是最輕的堿金屬元素。元素名來源于希臘文,原意是石頭。1817年由瑞典科學家阿弗韋聰在分析透鋰長石礦時發現。自然界中主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長石和磷鋁石等。在人和動物機體、土壤和礦泉水、可可粉、煙葉、海藻中都能找到鋰。天然鋰有兩種同位素:鋰6和鋰7。

  金屬鋰為一種銀白色的輕金屬;熔點為180.54°C,沸點1342°C,密度0.534克/厘米,硬度0.6。金屬鋰可溶于液氨。

  鋰與其它堿金屬不同,在室溫下與水反應比較慢,但能與氮氣反應生成黑色的一氮化三鋰晶體。鋰的弱酸鹽都難溶于水。在堿金屬氯化物中,只有氯化鋰易溶于有機溶劑。鋰的揮發性鹽的火焰呈深紅色,可用此來鑒定鋰。

  鋰很容易與氧、氮、硫等化合,在冶金工業中可用做脫氧劑。鋰也可以做鉛基合金和鈹、鎂、鋁等輕質合金的成分。鋰在原子能工業中有重要用途。

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